[发明专利]一种可动态重组的脑神经信号并行解码方法和装置

说明书

本发明公开了一种可动态重组的脑神经信号并行解码装置和方法，包括：交互控制平台发布控制命令、配置参数，接收计算主控子系统反馈的脑神经信号解码结果；计算主控子系统依据控制命令和配置参数对脑神经信号进行分析，依据分析结果生成解码任务，并依据并行计算子系统的负载状况动态分配解码任务至并行计算子系统；接收并行计算子系统反馈的脑神经信号解码结果；并行计算子系统动态重组到计算主控子系统，依据解码任务生成与解析任务适配的解码算法链，利用解码算法链执行解码任务，得到脑神经信号解码结果；神经反馈装置将从计算主控子系统获得脑神经信号解码结果转换为刺激信号并反馈作用于采集对象，这样实现了脑神经信号的高性能并行解码。

技术领域

本发明设计脑机接口领域，具体涉及一种可动态重组的脑神经信号并行解码方法和装置。

背景技术

脑机接口技术是脑科学与信息科学研究的桥梁，其中脑神经信号的信号分析和输出控制是脑机接口技术中不可缺少的部分。但目前市面上的脑神经信号解码与控制反馈系统普遍存在以下问题：

(1)单个系统能够解码的脑电信号种类单一，无法使用同一系统同时处理多种不同的脑神经信号；(2)单个系统的脑神经信号解码能力有限，存在神经信号最大通道数的性能瓶颈；(3)解码系统更新迭代比较困难，无法实现动态升级解码算法库；(4)解码配置繁琐，切换信号数据源或修改信号数据类型需要修改大量参数；(5)解码算法灵活性差，无法根据具体需求对解码流程灵活伸缩。

现有专利文献CN102426661A公开了一种基于FPGA的神经解码装置，包括：数据接收器、解码模型训练器、模型参数缓存器、解码模型计算器和解码结果输出器，经过解码模型训练器训练的解码模型后，利用解码模型计算器对神经信号进行解码操作，该方法基于FPGA的并行处理计算模式提高了神经信号的解码速度，但是仍然面临上述市面上的脑神经信号解码与控制反馈系统普遍存在的问题。

现有专利文献CN103338368A公开了一种基于FPGA的JPEG并行解码装置，包括数据缓冲单元、数据预处理单元和并行解码单元，数据缓冲单元包括用于接收外部JPEG信号的输入数据缓冲模块和用于输出解码后JPEG信号的输出数据缓冲模块，输入数据缓冲模块的通信端连接数据预处理单元的通信端，数据预处理单元的通信端连接并行解码单元的信号输入端，并行解码单元的信号输出端连接输出数据缓冲模块的信号输入端，充分利用了JPEG标准中RSTi(复位标记)和APPn(注释字段)，实现了JPEG的解码，并且支持并行解码，虽然该装置能够实现并行解码信号，但是仍然面临上述市面上的脑神经信号解码与控制反馈系统普遍存在的问题。

发明内容

鉴于上述，本发明的目的是提供一种可动态重组的脑神经信号并行解码方法和装置，通过动态重组的分布式解码部分设计，实现脑神经信号的高性能解码，以及解码算法的快速更新和切换。

为实现上述发明目的，本发明提供的技术方案为：

第一方面，实施例提供的一种可动态重组的脑神经信号并行解码装置，包括交互控制平台、计算主控子系统、多个并行计算子系统、神经反馈装置；

所述交互控制平台用于向计算主控子系统发布控制命令、配置参数，并接收计算主控子系统反馈的脑神经信号解码结果；

所述计算主控子系统用于依据控制命令和配置参数对接收的脑神经信号进行分析，依据分析结果生成解码任务，并依据并行计算子系统的负载状况动态分配解码任务至并行计算子系统；还用于接收并行计算子系统反馈的脑神经信号解码结果；

所述并行计算子系统动态重组到计算主控子系统，用于依据解码任务生成与解析任务适配的解码算法链，利用解码算法链执行解码任务，得到脑神经信号解码结果；

所述神经反馈装置用于从计算主控子系统获得脑神经信号解码结果后，将脑神经信号解码结果转换为刺激信号并反馈作用于采集对象。